KR20130123170A - Cooling apparatus and thereof control method - Google Patents

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KR20130123170A
KR20130123170A KR1020120046392A KR20120046392A KR20130123170A KR 20130123170 A KR20130123170 A KR 20130123170A KR 1020120046392 A KR1020120046392 A KR 1020120046392A KR 20120046392 A KR20120046392 A KR 20120046392A KR 20130123170 A KR20130123170 A KR 20130123170A
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김철환
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엘지전자 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a cooling device and a control method for the same. The cooling device according to one embodiment of the present invention comprises a compressor to compress refrigerant; a condensation pipe to allow the high pressure refrigerant to flow from the compressor; a cooling member to exchange heat with the refrigerant and change the phase; a body on the outer side of the condensation pipe to allow the cooling member to flow; and a sensor positioned on the body to measure the temperature of the cooling member. The control method for the cooling device according to another embodiment of the present invention comprises a step of compressing refrigerant in the compressor; a step of allowing the high pressure and temperature refrigerant to flow in the condensation pipe from the compressor; a step of changing the phase of the cooling member by exchanging the heat with the refrigerant; and a step of measuring the temperature of the cooling member.

Description

냉각장치 및 냉각장치의 제어방법 {Cooling apparatus and thereof control method}Cooling apparatus and controlling method

본 발명은 냉각장치 및 냉각장치의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상변화 물질을 이용한 냉각장치 및 냉각장치 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device and a control method of the cooling device, and more particularly, to a cooling device and a cooling device control method using a phase change material.

냉각장치는 냉각기 내부로 냉기를 공급하기 위한 수단으로서 냉매 순환 시스템이 제공된다.The chiller is provided with a refrigerant circulation system as a means for supplying cold air into the chiller.

냉매 순환 시스템은, 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기에서 토출된 고온 고압의 냉매가 흐르는 응축기와, 응축기를 통과한 냉매가 저온 저압으로 팽창하는 확장밸브와 확장밸브를 통과한 냉매가 흐르며 외부 공기와 열 교환하는 증발기로 이루어진다.The refrigerant circulation system includes a compressor for compressing a refrigerant, a condenser through which a high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor flows, an expansion valve through which the refrigerant passing through the condenser expands to a low temperature and low pressure, and a refrigerant passing through the expansion valve, It consists of an evaporator for heat exchange.

증발기와 열 교환하여 냉각된 공기는 냉각기 내부로 유입된다. 그리고, 압축기와 응축기는 냉장고의 후방에 제공되는 기계실에 장착된다. 냉각장치의 경우, 응축기와 실내 공기가 열 교환하도록 하기 위하여, 응축기의 일측에 팬이 장착된다. 따라서, 송풍팬에 의하여 강제 유동하는 실내 공기가 상기 응축기와 접촉하여 열교환하게 된다.The air cooled by heat exchange with the evaporator is introduced into the cooler. The compressor and the condenser are mounted in a machine room provided at the rear of the refrigerator. In the case of the chiller, a fan is mounted on one side of the condenser in order to exchange heat between the condenser and the indoor air. Therefore, the indoor air forcedly flowed by the blower fan is in contact with the condenser to exchange heat.

그러나 종래의 냉각장치는, 응축기가 송풍팬의 구동에 의하여 수행되는 공기에 의해서만 냉각되므로, 냉매 시스템의 효율이 저하되는 단점이 있다. However, the conventional cooling apparatus has a disadvantage in that the efficiency of the refrigerant system is lowered because the condenser is cooled only by air performed by driving the blower fan.

따라서, 응축기의 온도를 낮추는데 한계가 있고, 소비 전력이 증가하게 되는 문제점이 있다.Therefore, there is a limit to lowering the temperature of the condenser, there is a problem that the power consumption increases.

본발명이 해결하고자 하는 과제는 소비전력을 감소시키는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to reduce the power consumption.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 토출된 고온 고압의 냉매가 흐르는 응축배관; 상기 냉매와 열교환하며 상변화를 일으키는 냉각부재; 상기 응축배관의 외측에 형성되고 상기 냉각부재가 유동하는 보디; 및 상기 냉각부재의 온도 측정을 위해 상기 보디에 위치하는 센서를 포함한다.In order to achieve the above object, a cooling device according to an embodiment of the present invention, a compressor for compressing a refrigerant; A condensation pipe through which the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor flows; Cooling member that heat-exchanges with the refrigerant causing a phase change; A body formed outside the condensation pipe and in which the cooling member flows; And a sensor positioned on the body for measuring the temperature of the cooling member.

본 발명의 실시예에 따른 냉각장치 제어방법은 압축기에서 냉매를 압축하는 단계; 응축배관에서 상기 압축기에서 토출된 고온 고압의 상기 냉매가 흐르는 단계; 냉각부재와 상기 냉매가 열 교환하여 상변화를 일으키는 단계; 상기 냉각부재의 온도를 측정하는 단계를 포함한다.Cooling apparatus control method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of compressing the refrigerant in the compressor; Flowing the refrigerant of high temperature and high pressure discharged from the compressor in a condensation pipe; Thermally exchanging a cooling member and the refrigerant to cause a phase change; Measuring the temperature of the cooling member.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명에 의한 냉각장치 및 냉각장치 제어방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the cooling device and the cooling device control method according to the present invention has one or more of the following effects.

첫째,　송풍팬의 구동주기를 늘려 소비전력을 감소시키는 장점이 있다.First, there is an advantage of reducing the power consumption by increasing the drive cycle of the blower fan.

둘째,　송풍팬의 크기가 줄어드는 장점도 있다.Second, the size of the blower fan is reduced.

셋째,　고가의 BLDC(Brushless Direct Current) 팬모터가 아닌 일반 DC 팬모터를 사용하여 비용을 절감시키는 장점도 있다.Third, there is an advantage to reduce the cost by using a normal DC fan motor rather than an expensive BLDC (Brushless Direct Current) fan motor.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 냉각장치를 냉장고에 적용한 일실시예를 사시도로 나타낸 것이다.
도 2는 냉각장치 제어방법에 관한 일실시예의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 3는 냉각부재를 충전한 보디와 응축배관의 일실시예를 단면도로 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 냉각장치 제어방법에 관한 일실시예를 설명하는 플로우 차트이다.
도 5는 냉각장치 및 냉각장치 제어방법에 의한 효과를 나타낸 것이다.1 is a perspective view showing an embodiment in which the cooling device is applied to a refrigerator.
2 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a method of controlling a cooling device.
3 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a body and a condensation pipe filled with a cooling member.
4 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of controlling a cooling device.
Figure 5 shows the effect by the cooling device and the cooling device control method.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치는, 도면에 도시된 냉장고에 한정되지 않으며, 에어컨 등 그 형태를 불문하며, 응축기가 포함된 냉매순환 시스템이면 충분하다.On the other hand, the cooling device according to an embodiment of the present invention is not limited to the refrigerator shown in the drawings, regardless of the form of the air conditioner, a refrigerant circulation system including a condenser is sufficient.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 냉각장치 및 냉각장치 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a cooling apparatus and a cooling apparatus control method according to embodiments of the present invention.

도 1은 냉각장치를 냉장고(1)에 적용한 일 실시예를 사시도로 나타낸 것이며, 도 2는 냉각장치 제어방법에 관한 일 실시예의 구성을 블록도로 도시한 것이다.1 is a perspective view showing an embodiment in which the cooling device is applied to the refrigerator 1, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a method for controlling the cooling device.

도 1내지 도2을 참조하면, 냉각장치는 냉매(240)를 압축하는 압축기(100)와 압축기(100)에서 토출된 고온 고압의 냉매(240)가 흐르는 응축배관(230)과 냉매(240)와 열 교환하며 상변화를 일으키는 냉각부재(220)와 응축배관(230)의 외측에 형성되고 냉각부재(220)가 유동하는 보디(210)와 냉각부재(220)의 온도 측정을 위해 보디(210)에 위치하는 센서를 포함한다.1 to 2, the cooling apparatus includes a condenser pipe 230 and a refrigerant 240 through which the compressor 100 compressing the refrigerant 240 and the high temperature and high pressure refrigerant 240 discharged from the compressor 100 flow. Body 210 is formed on the outside of the cooling member 220 and the condensation pipe 230 that exchanges heat and causes a phase change, and the temperature of the body 210 and the cooling member 220 in which the cooling member 220 flows. It includes a sensor located at).

일반적으로 냉각장치는 설정온도로 유지되도록 하기 위하여 냉매(240)순환 시스템이 요구된다. 냉매(240)순환 시스템은 압축기(100), 응축기(200), 확장밸브(600) 및 증발기(700)를 포함된다.In general, the cooling device requires a refrigerant 240 circulation system to maintain the set temperature. The refrigerant 240 circulation system includes a compressor 100, a condenser 200, an expansion valve 600, and an evaporator 700.

냉매(240)란 냉동 사이클의 작동유체(作動流體)로서 저온의 물체에서 열을 빼앗아 고온의 물체에 열을 운반해주는 매체의 총칭이다. 현재 널리 사용되고 있는 냉매(240)로는 암모니아, 플루오르화염화탄화수소계 냉매(240)(프레온), 공비혼합냉매(240)(共沸混合冷媒), 클로로메틸 등이 있다. 냉동기의 능력, 압축기(100)의 형식, 용도 등에 따라 각 특성에 알맞은 냉매(240)를 택함으로써 냉동효과를 높일 수 있다.The refrigerant 240 is a general term for a medium that takes heat from a low temperature object and transfers heat to a high temperature object as a working fluid of a refrigeration cycle. Refrigerants 240 widely used now include ammonia, fluorohydrocarbon hydrocarbon-based refrigerants 240 (freons), azeotropic mixed refrigerants 240, chloromethyl, and the like. The refrigeration effect can be enhanced by selecting the refrigerant 240 suitable for each characteristic according to the capacity of the refrigerator, the type and use of the compressor 100, and the like.

압축기(100)는 냉매(240)를 압축시켜 압력을 높이는 기계적 장치로 컴프레서라고도 한다. 압축기(100)는 응축기(200)와 연결될 수 있다. 압축기(100)는 증발기(700)와 연결될 수 있다. 압축기(100)는 증발기(700)에서 증발된 냉매(240)가 유입될 수 있다. 압축기(100)에서 압축된 냉매(240)는 응축기(200)로 유동될 수 있다.The compressor 100 is a mechanical device that compresses the refrigerant 240 to increase the pressure, also referred to as a compressor. The compressor 100 may be connected to the condenser 200. The compressor 100 may be connected to the evaporator 700. In the compressor 100, the refrigerant 240 evaporated from the evaporator 700 may be introduced. The refrigerant 240 compressed by the compressor 100 may flow to the condenser 200.

응축기(200)는 콘덴서라고도 한다. 응축기(200)는 압축기(100)와 연결될 수 있다. 응축기(200)는 확장밸브(600)와 연결될 수 있다. The condenser 200 is also called a condenser. The condenser 200 may be connected to the compressor 100. The condenser 200 may be connected to the expansion valve 600.

응축기(200)는 압축기(100)에서 토출된 고온고압의 기체냉매(240)가 유동하는 공간이다. 응축기(200)를 통과한 저온의 액체냉매(240)는 확장밸브(600)로 유입된다. 응축기(200)는 증발기(700)에서 흡수한 열을 발산할 수 있다. 압축기(100)와 응축기(200)는 냉각장치의 후방에 제공되는 기계실(2)에 장착될 수 있다. The condenser 200 is a space in which the high-temperature, high-pressure gas refrigerant 240 discharged from the compressor 100 flows. The low temperature liquid refrigerant 240 passing through the condenser 200 flows into the expansion valve 600. The condenser 200 may radiate heat absorbed by the evaporator 700. The compressor 100 and the condenser 200 may be mounted in the machine room 2 provided at the rear of the cooling device.

확장밸브(600)는 응축기(200)와 연결될 수 있다. 확장밸브(600)는 증발기(700)와 연결될 수 있다. 확장밸브(600)는 응축기(200)에서 토출된 저온의 액체냉매(240)가 유동하는 공간이다. 확장밸브(600)를 통과한 저온, 저압의 냉매(240)는 증발기(700)로 유입될 수 있다. 확장밸브(600)는 응축기(200)에서 응축 액화된 고온·고압의 액체 냉매(240)를 교축 작용에 의해 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압할 수 있다. 확장밸브(600)는 증발기(700)에서 충분한 열을 흡수할 수 있는 적정한 냉매(240)량을 조절 공급할 수도 있다.The expansion valve 600 may be connected to the condenser 200. The expansion valve 600 may be connected to the evaporator 700. The expansion valve 600 is a space in which the low temperature liquid refrigerant 240 discharged from the condenser 200 flows. The low temperature and low pressure refrigerant 240 passing through the expansion valve 600 may flow into the evaporator 700. The expansion valve 600 may depressurize the high temperature and high pressure liquid refrigerant 240 condensed and liquefied in the condenser 200 to a pressure capable of causing evaporation by the throttling action. The expansion valve 600 may adjust and supply an appropriate amount of refrigerant 240 capable of absorbing sufficient heat from the evaporator 700.

증발기(700)는 냉동기 열교환기의 일종이다. 증발기(700)는 확장밸브(600)와 연결될 수 있다. 증발기(700)는 압축기(100)와 연결될 수 있다. 증발기(700)는 응축기(200)와 연결될 수 있다. 증발기(700)는 응축기(200)로부터 토출된 저온, 저압의 냉매(240)가 유동하는 공간이다. 증발기(700) 내부의 냉매(240)는 증발기(700) 외부의 물체와 열교환한다. 증발기(700)를 통과한 고온, 저압의 기체냉매(240)는 압축기(100)로 유입될 수 있다.The evaporator 700 is a type of refrigerator heat exchanger. The evaporator 700 may be connected to the expansion valve 600. The evaporator 700 may be connected to the compressor 100. The evaporator 700 may be connected to the condenser 200. The evaporator 700 is a space in which the low-temperature, low-pressure refrigerant 240 discharged from the condenser 200 flows. The refrigerant 240 inside the evaporator 700 exchanges heat with an object outside the evaporator 700. The high-temperature, low-pressure gas refrigerant 240 passing through the evaporator 700 may be introduced into the compressor 100.

온도센서(300)는 응축기(200)에 배치될 수 있다. 온도센서(300)는 후술할 보디(210) 또는 후술할 응축배관(230)에 장착될 수도 있다. 온도센서(300)는 제어부(500)와 연결될 수 있다. 온도센서(300)는 냉각부재(220)의 온도를 측정한다. 온도센서(300)는 냉매(240)의 온도를 측정할 수도 있다. 온도센서(300)가 측정한 정보는 전기신호로 변환될 수 있다. 전기신호로 변환된 정보는 제어부(500)로 전송될 수 있다. 온도센서(300)는 검출 온도 영역과 검출 정밀도, 온도 특성, 양산성, 신뢰성 등의 면에서 사용목적에 알 맞는 것을 사용한다. 예를 들면 열전쌍, 온도측정 저항체, 서미스터(NTC), 백금, 니켈 등이 사용될 수 있다.The temperature sensor 300 may be disposed in the condenser 200. The temperature sensor 300 may be mounted to the body 210 to be described later or the condensation pipe 230 to be described later. The temperature sensor 300 may be connected to the controller 500. The temperature sensor 300 measures the temperature of the cooling member 220. The temperature sensor 300 may measure the temperature of the refrigerant 240. Information measured by the temperature sensor 300 may be converted into an electrical signal. Information converted into an electrical signal may be transmitted to the control unit 500. The temperature sensor 300 is suitable for the purpose of use in terms of detection temperature range, detection accuracy, temperature characteristics, mass productivity, reliability, and the like. For example, a thermocouple, a temperature measuring resistor, a thermistor (NTC), platinum, nickel, or the like can be used.

제어부(500)는 온도센서(300)와 연결된다. 제어부(500)는 송풍팬(400)과 연결된다. 제어부(500)는 온도센서(300)에 의해 검출된 정보를 토대로 냉각부재(220) 및/또는 냉매(240)의 온도가 설정온도 이상인지 판단한다. 제어부(500)는 송풍팬(400)을 가동 또는 정지시킬 수 있다. The controller 500 is connected to the temperature sensor 300. The control unit 500 is connected to the blowing fan 400. The controller 500 determines whether the temperature of the cooling member 220 and / or the refrigerant 240 is higher than or equal to the set temperature based on the information detected by the temperature sensor 300. The control unit 500 may start or stop the blower fan 400.

송풍팬(400)은 응축기(200)의 일측에 배치될 수 있다. 송풍팬(400)은 보디(210)의 일측에 배치될 수도 있다. 송풍팬(400)은 제어부(500)와 연결된다. 송풍팬(400)은 응축기(200) 및/ 또는 보디(210)의 일측에 공기를 강제 유동시킬 수 있다. 송풍팬(400)은 센서가 측정한 냉각부재(220)의 온도가 설정온도 이상이면 구동됨이 바람직하다. 송풍팬(400)은 센서가 측정한 냉각부재(220)의 온도가 설정온도 이하이면 정지됨이 바람직하다.Blowing fan 400 may be disposed on one side of the condenser 200. The blowing fan 400 may be disposed on one side of the body 210. The blowing fan 400 is connected to the control unit 500. The blower fan 400 may force air to one side of the condenser 200 and / or the body 210. The blowing fan 400 is preferably driven when the temperature of the cooling member 220 measured by the sensor is higher than or equal to the set temperature. Blowing fan 400 is preferably stopped if the temperature of the cooling member 220 measured by the sensor is below the set temperature.

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 냉각부재(220)를 충전한 보디(210)와 응축배관(230)이 결합된 응축기(200)의 일 실시예를 단면도로 개략적으로 나타낸 것이다. 3A, 3B, and 3C schematically illustrate, in cross-sectional view, one embodiment of a condenser 200 in which a body 210 filled with a cooling member 220 and a condensation pipe 230 are combined.

냉매(240)는 응축기(200) 내의 응축배관(230)을 유동할 수 있다. 냉매(240)는 저온의 물체에서 열을 빼앗아 고온의 물체에 열을 운반해주는 매체의 총칭이다. 냉매(240)는 증발기(700) 및 응축기(200)에서 열교환할 수 있다.The refrigerant 240 may flow the condensation pipe 230 in the condenser 200. The refrigerant 240 is a general term for a medium that takes heat from a low temperature object and transfers heat to a high temperature object. The refrigerant 240 may exchange heat in the evaporator 700 and the condenser 200.

도 3a를 참조하면, 일 실시예로 응축기(200)는 응축배관(230), 냉각부재(220) 및 보디(210)로 구성된다. 응축배관(230)은 압축기(100)와 연결될 수 있다. 응축배관(230)은 확장밸브(600)와 연결될 수 있다. 응축배관(230)은 보디(210)의 내측에 형성될 수 있다. 응축배관(230)은 압축기(100)에서 토출된 고온고압의 냉매(240)가 유동하는 공간이다. 응축배관(230)의 외측은 냉각부재(220)가 유동한다. 응축배관(230)의 내부를 유동하는 고온고압의 냉매(240)는 응축배관(230) 외부를 유동하는 냉각부재(220)와 열교환할 수 있다. Referring to FIG. 3A, in one embodiment, the condenser 200 includes a condensation pipe 230, a cooling member 220, and a body 210. The condensation pipe 230 may be connected to the compressor 100. The condensation pipe 230 may be connected to the expansion valve 600. The condensation pipe 230 may be formed inside the body 210. The condensation pipe 230 is a space in which the high temperature, high pressure refrigerant 240 discharged from the compressor 100 flows. The cooling member 220 flows to the outside of the condensation pipe 230. The high temperature and high pressure refrigerant 240 flowing inside the condensation pipe 230 may exchange heat with the cooling member 220 flowing outside the condensation pipe 230.

냉각부재(220)는 응축배관(230)의 외부를 유동한다. 냉각부재(220)는 보디(210)의 내측에 충전된다. 냉각부재(220)는 상변화 물질(Phase Change Material)을 포함하는 것이 바람직하다. 상 변화물질은 일정 온도 범위에서 고체에서 액체로, 또는 그 반대로 상전이(phase transfer)가 이루어지는 물질이다. 더욱 자세하게는, 상 변화물질은 미리 설정해 놓은 일정한 온도가 지나면 그 기능을 발휘하는 특수 물질로서 열을 보관하기도 하고 방출하기도 한다. 상 변화물질은 미리 설정해 놓은 온도에 따라 액체에서 고체, 고체에서 액체로 변하면서 잠열(열을 저장)하거나 방열(열을 방출)하는 자동 온도조절 기능성 물질을 의미한다. The cooling member 220 flows outside of the condensation pipe 230. The cooling member 220 is filled inside the body 210. The cooling member 220 preferably includes a phase change material. A phase change material is a material that undergoes phase transfer from solid to liquid or vice versa over a range of temperatures. More specifically, the phase change material is a special material that performs its function after a predetermined temperature, and also stores and releases heat. Phase change material refers to a thermostatic functional material that changes from liquid to solid and solid to liquid according to a preset temperature, and is latent heat (storage heat) or heat radiation (heat release).

상변화물질은 용융시 열을 흡수할 수 있는 물질로서, 예를 들면 파라핀, 무기 수화물 등의 유기 또는 무기잠열 저장물질을 들 수 있다. 일반적으로 소금과 물의 혼합액을 사용하나 응축기(200) 운전점 근처에서 상변화하는 물질이 바람직하다. 상변화 물질을 포함한 냉각부재(220)는 상변화온도가 지날 때까지는 열을 계속하여 축적한다. The phase change material is a material capable of absorbing heat during melting, and examples thereof include organic or inorganic latent heat storage materials such as paraffin and inorganic hydrates. In general, a mixture of salt and water is used, but a material that phase changes near the operating point of the condenser 200 is preferable. The cooling member 220 including the phase change material continuously accumulates heat until the phase change temperature passes.

상 변화물질을 포함한 냉각부재(220)는 고체 상태로 보디(210)의 내부에 존재할 수 있다. 상변화 물질을 포함한 냉각부재(220)는 응축배관(230) 및/ 또는 냉매(240)와 열교환할 수 있다. 상변화 물질을 포함한 냉각부재(220)는 상변화 온도가 되면, 액체 상태로 상변화할 수 있다. The cooling member 220 including the phase change material may be present in the body 210 in a solid state. The cooling member 220 including the phase change material may exchange heat with the condensation pipe 230 and / or the refrigerant 240. The cooling member 220 including the phase change material may change into a liquid state when the phase change temperature is reached.

보디(210)는 응축기(200)의 외관을 형성한다. 보디(210)는 응축배관(230)의 외측에 형성된다. 응축배관(230)과 보디(210) 사이에는 냉각부재(220)가 유동할 수 있다. 보디(210)의 외측에는 온도 센서가 위치할 수 있다. 보디(210)의 일측에는 송풍팬(400)이 위치할 수 있다. 보디(210)는 열전도율이 높은 재질로 가공함이 바람직하다. 보디(210) 내부에 존재하는 냉각부재(220)는 상변화 할 수 있다. 보디(210)는 완벽하게 실링된 상태를 유지하도록 밀봉 처리된다. 보디(210)는 응축배관(230)을 흐르는 냉매(240)와 냉각부재(220)가 열교환 가능한 구조이면 충분하다. Body 210 forms the exterior of condenser 200. The body 210 is formed outside the condensation pipe 230. The cooling member 220 may flow between the condensation pipe 230 and the body 210. The temperature sensor may be located outside the body 210. The blower fan 400 may be positioned at one side of the body 210. The body 210 is preferably processed into a material having high thermal conductivity. The cooling member 220 existing in the body 210 may change phase. The body 210 is sealed to maintain a perfectly sealed state. The body 210 may have a structure in which the refrigerant 240 flowing through the condensation pipe 230 and the cooling member 220 can exchange heat.

일 실시예로 보디(210)는 원통형으로 응축배관(230)을 둘러쌀 수 있다. 보다 상세하게는 보디(210)와 응축배관(230)의 단면은 2중관 형태일 수 있다. 응축기(200)의 외측관은 보디(210)를, 내측관은 응축배관(230)을 배치하고, 외측관과 내측관 사이에는 냉각부재(220)를 충전할 수 있다. 보디(210)의 외부는 냉각면을 확장할 수 있는 냉각핀(미도시)이 설치될 수도 있다.In one embodiment, the body 210 may surround the condensation pipe 230 in a cylindrical shape. More specifically, the cross section of the body 210 and the condensation pipe 230 may be in the form of a double pipe. The outer tube of the condenser 200 may arrange the body 210, the inner tube may include the condensation pipe 230, and fill the cooling member 220 between the outer tube and the inner tube. The outside of the body 210 may be provided with a cooling fin (not shown) that can extend the cooling surface.

도 3b를 참조하면, 다른 실시예로 보디(211)는 다단 절곡된 응축배관(231)을 수용하는 블록형상일 수 있다. 블록형상 보디(211)는 응축배관(231)을 안착시키고, 냉각부재(221)를 충전한 후 실링할 수 있다.Referring to FIG. 3B, in another embodiment, the body 211 may have a block shape for receiving the multi-stage bent condensation pipe 231. The block-shaped body 211 may seat the condensation pipe 231 and seal the filling member 221 after filling the cooling member 221.

도 3c를 참조하면, 또 다른 실시예로 보디(212)는 응축배관(232)을 삽입하여 형합되는 패널형상일 수 있다. 패널형상의 보디(212)에 냉각부재(222)를 충전한 후 실링한다. 실링된 보디(212)는 응축배관(232)을 감싸도록 장착한다.Referring to FIG. 3C, in another embodiment, the body 212 may have a panel shape formed by inserting the condensation pipe 232. The panel member body 212 is filled with the cooling member 222 and then sealed. The sealed body 212 is mounted to surround the condensation pipe 232.

도 4는 냉각장치 제어방법에 관한 일 실시예를 설명하는 플로우 차트이고, 도 5는 냉각장치 및 냉각장치 제어방법에 의한 효과를 나타낸 것이다.4 is a flowchart illustrating an embodiment of a cooling apparatus control method, and FIG. 5 illustrates effects of the cooling apparatus and the cooling apparatus control method.

도 4를 참조하면, 일 실시예로 압축기(100)는 냉매(240)를 압축한다.(S101) 압축기(100)는 증발기(700)에서 증발된 고온, 저압의 냉매(240)가 유입된다. 압축기(100)는 고온의 냉매(240)를 고압의 액체로 압축한다. 압축기(100)에서 압축된 고온, 고압의 냉매(240)는 응축기(200)로 유동된다. Referring to FIG. 4, in one embodiment, the compressor 100 compresses the refrigerant 240 (S101). In the compressor 100, a refrigerant 240 of high temperature and low pressure evaporated from the evaporator 700 is introduced. The compressor 100 compresses the high temperature refrigerant 240 into a high pressure liquid. The high temperature, high pressure refrigerant 240 compressed by the compressor 100 flows to the condenser 200.

응축기(200)로 유동된 냉매(240)는 응축배관(230)을 유동한다.(S103) The refrigerant 240 flowed into the condenser 200 flows through the condensation pipe 230 (S103).

응축배관(230)을 유동하는 냉매(240)는 보디(210) 내부의 냉각부재(220)와 열교환 한다.(S105) 냉각부재(220)는 냉매(240)와 열 교환하며 잠열을 흡수한다. 냉각부재(220)는 상변화 전까지 온도가 상승하지 않을 수 있다. 냉각부재(220)의 온도는 냉각부재(220)의 상변화가 완료되면 상승한다. The refrigerant 240 flowing through the condensation pipe 230 exchanges heat with the cooling member 220 inside the body 210. (S105) The cooling member 220 heat exchanges with the refrigerant 240 and absorbs latent heat. The cooling member 220 may not rise in temperature until the phase change. The temperature of the cooling member 220 rises when the phase change of the cooling member 220 is completed.

보디(210)에 장착된 온도센서(300)는 냉각부재(220)의 온도를 측정한다.(S107) 온도센서(300)는 냉각부재(220)의 온도를 검출하여 제어부(500)에 온도정보를 보낸다. The temperature sensor 300 mounted on the body 210 measures the temperature of the cooling member 220. (S107) The temperature sensor 300 detects the temperature of the cooling member 220 to provide temperature information to the controller 500. Send it.

제어부(500)는 냉각부재(220)의 측정온도가 냉각부재(220)의 기준온도 이상인지 판단한다.(S109) The controller 500 determines whether the measured temperature of the cooling member 220 is equal to or higher than the reference temperature of the cooling member 220.

제어부(500)는 냉각부재(220)의 측정온도가 냉각부재(220)의 기준온도 이상인 경우, 송풍팬(400)을 구동시킬 수 있다. (S111) The controller 500 may drive the blower fan 400 when the measured temperature of the cooling member 220 is higher than or equal to the reference temperature of the cooling member 220. (S111)

송풍팬(400)은 보디(210)의 일측에 위치한다. 송풍팬(400)은 보디(210)의 일측에서 공기를 강제유동 시킨다. 강제유동된 공기와 냉각부재(220)는 서로 열교환한다. 냉각된 냉각부재(220)는 냉매(240)와 열교환한다. 온도센서(300)는 냉각부재(220)의 온도를 검출하여 제어부(500)에 온도정보를 보낸다. 제어부(500)는 냉각부재(220)의 측정온도가 냉각부재(220)의 기준온도 이하인지 판단한다. (S113) The blowing fan 400 is located at one side of the body 210. Blowing fan 400 forcibly flows air from one side of the body (210). Forced air and the cooling member 220 heat exchange with each other. The cooled cooling member 220 exchanges heat with the refrigerant 240. The temperature sensor 300 detects the temperature of the cooling member 220 and sends temperature information to the controller 500. The controller 500 determines whether the measured temperature of the cooling member 220 is less than or equal to the reference temperature of the cooling member 220. (S113)

제어부(500)는 냉각부재(220)의 측정온도가 냉각부재(220)의 기준온도 이하인 경우, 송풍팬(400)을 정지시킬 수 있다. (S115) 냉각부재(220)의 상변화하게 된다. 응축배관(230) 내부의 냉매(240)는 냉각부재(220)와 열교환하여 저온, 고압의 상태가 될 수 있다. 응축기(200) 내부의 냉매(240)는 응축배관(230)을 통하여 확장밸브(600)로 유동한다. 확장밸브(600)는 유로의 단면적을 넓힌다. 확장밸브(600)는 냉매(240)의 압력을 감소시킨다. 확장밸브(600)를 통과한 냉매(240)는 증발기(700)로 유동한다. The controller 500 may stop the blower fan 400 when the measured temperature of the cooling member 220 is less than or equal to the reference temperature of the cooling member 220. (S115) Phase change of the cooling member 220. The refrigerant 240 inside the condensation pipe 230 may be in a state of low temperature and high pressure by heat exchange with the cooling member 220. The refrigerant 240 inside the condenser 200 flows to the expansion valve 600 through the condensation pipe 230. Expansion valve 600 widens the cross-sectional area of the flow path. The expansion valve 600 reduces the pressure of the refrigerant 240. The refrigerant 240 passing through the expansion valve 600 flows to the evaporator 700.

증발기(700)를 유동하는 냉매(240)는 증발기(700) 외부의 다른 유체와 열교환한다. 증발기(700) 외부의 유체는 냉각된다. 증발기(700) 내부를 유동하는 냉매(240)는 기화하여 고온, 저압의 기체 냉매(240)가 된다. 증발기(700)에서 기화한 냉매(240)는 압축기(100)로 유동된다.The refrigerant 240 flowing through the evaporator 700 exchanges heat with other fluid outside the evaporator 700. Fluid outside the evaporator 700 is cooled. The refrigerant 240 flowing inside the evaporator 700 is vaporized to become a gas refrigerant 240 having a high temperature and a low pressure. The refrigerant 240 vaporized in the evaporator 700 flows to the compressor 100.

도 5를 참조하면, 종래 냉각장치의 경우 냉매(240)의 압축기(100) 토출온도가 상승하면 송풍팬(400)이 즉시 가동된다. 그러나 상 변화물질을 포함한 냉각장치는 열의 출입이 있더라도 냉각부재(220)의 상변화 과정에서는 온도가 변하지 않는다. 따라서 송풍팬(400)의 구동주기가 길어지므로, 송풍팬(400)의 소모전력만큼 소비전력을 개선하며, 송풍팬(400)을 위해 비싼 BLDC 모터를 사용하지 않고 일반 DC모터를 사용함에 따른 비용감소 효과가 있다. 또한 송풍팬(400)의 출력이 낮아도 되므로 팬 크기를 줄일 수 있다.Referring to FIG. 5, in the case of the conventional cooling apparatus, when the discharge temperature of the compressor 100 of the refrigerant 240 rises, the blowing fan 400 immediately operates. However, the cooling apparatus including the phase change material does not change the temperature during the phase change process of the cooling member 220 even if heat is introduced. Therefore, since the driving cycle of the blowing fan 400 is longer, the power consumption is improved by the power consumption of the blowing fan 400, and the cost of using a general DC motor without using an expensive BLDC motor for the blowing fan 400. It has a reducing effect. In addition, since the output of the blowing fan 400 may be low, the fan size may be reduced.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

1: 냉장고 2: 기계실
100: 압축기 200: 응축기
210: 보디 220: 냉각부재
230: 응축배관 240: 냉매
211: 보디 221: 냉각부재
231: 응축배관 241: 냉매
212: 보디 222: 냉각부재
232: 응축배관 242: 냉매
300: 온도센서 400: 송풍팬
500: 제어부 600: 확장밸브
700: 증발기 1: refrigerator 2: machine room
100: compressor 200: condenser
210: body 220: cooling member
230: condensation piping 240: refrigerant
211: body 221: cooling member
231: condensation piping 241: refrigerant
212: body 222: cooling member
232: condensation piping 242: refrigerant
300: temperature sensor 400: blowing fan
500: control unit 600: expansion valve
700: evaporator

Claims (8)

냉매를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 토출된 고온 고압의 냉매가 흐르는 응축배관;
상기 냉매와 열교환하며 상변화를 일으키는 냉각부재;
상기 응축배관의 외측에 형성되고 상기 냉각부재가 유동하는 보디; 및
상기 냉각부재의 온도 측정을 위해 상기 보디에 위치하는 센서를 포함하는 냉각장치.A compressor for compressing the refrigerant;
A condensation pipe through which the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor flows;
Cooling member that heat-exchanges with the refrigerant causing a phase change;
A body formed outside the condensation pipe and in which the cooling member flows; And
And a sensor positioned on the body to measure the temperature of the cooling member. 제1항에 있어서,
상기 보디는 원통형으로 상기 응축배관을 둘러싼 구조인 냉각장치.The method of claim 1,
The body has a cylindrical structure surrounding the condensation pipe. 제1항에 있어서,
상기 보디는 다단 절곡된 응축배관을 수용할 수 있는 블록형상인 냉각장치.The method of claim 1,
The body is a cooling device of the block shape that can accommodate the multi-stage bent condensation pipe. 제1항에 있어서,
상기 보디는 응축배관을 삽입하여 형합되는 패널 형상인 냉각장치.The method of claim 1,
The body is a cooling device having a panel shape that is molded by inserting the condensation pipe. 제1항에 있어서,
상기 보디의 일측에 배치되어 공기를 유동하는 송풍팬을 더 포함하고,
상기 송풍팬은 상기 센서가 측정한 냉각부재의 온도가 설정온도 이상이면 구동되는 냉각장치.The method of claim 1,
A blowing fan disposed on one side of the body to flow air;
The blowing fan is driven when the temperature of the cooling member measured by the sensor is above the set temperature. 압축기에서 냉매를 압축하는 단계;
응축배관에서 상기 압축기에서 토출된 고온 고압의 상기 냉매가 흐르는 단계;
냉각부재와 상기 냉매가 열 교환하여 상변화를 일으키는 단계; 및
상기 냉각부재의 온도를 측정하는 단계를 포함하는 냉각장치 제어방법Compressing the refrigerant in a compressor;
Flowing the refrigerant of high temperature and high pressure discharged from the compressor in a condensation pipe;
Thermally exchanging a cooling member and the refrigerant to cause a phase change; And
Cooling apparatus control method comprising the step of measuring the temperature of the cooling member 제6항에 있어서,
상기 측정된 온도가 설정온도 이상인 경우, 상기 냉각부재가 충전된 보디의 일측에 배치되어 공기를 유동하는 송풍팬이 구동되는 단계를 더 포함하는 냉각장치 제어방법.The method according to claim 6,
If the measured temperature is more than the set temperature, the cooling device control method further comprising the step of driving the blowing fan is disposed on one side of the body filled with the cooling member to flow air. 제6항에 있어서,
상기 측정된 온도가 설정온도 이하인 경우, 상기 냉각부재가 충전된 보디의 일측에 배치되어 공기를 유동하는 송풍팬의 구동이 정지되는 단계를 더 포함하는 냉각장치 제어방법.The method according to claim 6,
If the measured temperature is less than the set temperature, the cooling device control method further comprises the step of stopping the driving of the blowing fan is disposed on one side of the body filled with the cooling member flows air.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106238587A (en) * 2016-08-25 2016-12-21 江苏大学 A kind of plate heating system for drop stamping experiment

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